人教版 (2019)第四节 化学反应的调控图文ppt课件

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高炉炼铁的主要反应是：2C(焦炭) + O2(空气) ===2CO(放出热量)，Fe2O3 + 3CO 2Fe＋3CO2。炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有没利用的CO气体。开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟没有改变，这是什么原因呢？
Fe2O3 + 3CO 2Fe＋3CO2
如何进行调控，让产率更高呢？
氨是重要的无机化工产品之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位。农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20% 作为其它化工产品的原料。
一、合成氨反应的原理分析 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml-1根据合成氨反应的特点，应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量？
一、合成氨反应的原理分析 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·ml-1
在实际生产中到底选择哪些适宜的条件呢?
二、合成氨反应的数据分析下表的实验数据是在不同温度、压强下，平衡混合物中氨的含量的变化情况(初始时氮气和氢气的体积比是1：3)。
三、合成氨反应的条件调控
N2和H2的的投料比为1∶2.8，及时分离氨
四、调控化学反应需考虑的问题1．反应限度：要考虑尽量增大反应物的__________，充分利用原料。2．反应速率：要选择较快的____________，提高单位时间内的产量。3．生产要求：要考虑设备的要求和技术条件。
【变1-2】（双选）2018年是合成氨工业先驱哈伯(P·Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH(298K)=-46.2kJ·ml-1。关于合成氨工艺的下列理解正确的是A．合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零B．控制温度(773K)远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率C．当温度、压强一定时，在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率D．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行
题型一：合成氨的条件调控
【例2】合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。(1)X的化学式为________。(2)图中条件选定的主要原因是________(填字母编号)。A．温度、压强对化学平衡的影响B．铁触媒在该温度时活性大C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制(3)改变反应条件，会使平衡发生移动。如图表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势。当横坐标为压强时，变化趋势正确的是__________，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是________(填字母编号)。
【答案】(1)NH3　(2)B、C　(3)c　a
【例4】下列生活和生产中的做法或事实，与调控反应速率无关的是（ ）A．牛奶放在冰箱中冷藏B．使用加酶洗衣粉洗涤衣物C．汽车的橡胶轮胎中要添加抑制剂D．工业合成氨时，及时将氨气液化分离
题型二：化学反应的条件调控
【例5】氨气及其相关产品在化工领域中具有重要作用。回答下列问题：(1)以NH3和CO2为原料生产尿素[CO(NH2)2]，发生反应的化学方程式为2NH3(g) +CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O (g) ΔH①该反应每消耗1ml NH3，放出174 kJ热量，则ΔH＝________kJ·ml-1。②为了提高尿素的产率，下列措施可行的是________(填标号)。A．升高温度 B．增大压强 C．加入合适的催化剂 D．及时移除部分H2O (g)
【例5】 (2)某温度下，向恒容密闭容器中通入1ml NH3、0.5ml CO2两种原料气，使之发生上述反应。5 min后，反应达到平衡，此时得到的尿素质量为15 g，容器内的压强( p )随时间( t )的变化如图1所示。①保持其他条件不变，图2中能正确反映平衡常数K随温度的变化关系的曲线是________(填标号)。②反应达到平衡后， x = ________，平衡常数KP=________ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
【例5】 (3)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将以一定比例混合的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应。反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图3所示。①T1~T2范围内，随着温度的升高，NOx的去除率迅速升高的原因是________。②当温度高于T4K时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是________。③已知反应器中发生的反应为放热反应，则在温度处于________(填“T1~T2 ”、“T2~T3 ”或“T3~T4”)K时，该反应一定达到了平衡状态。
【答案】(1)①-138 ②BD (2)①a ②0.4 25 (3)①催化剂和温度升高使NOx的去除率迅速升高 ②催化剂失去活性 ③T3-T4